Comment rechercher sur des champs de base de données cryptés en toute sécurité

Concepts clés pour rechercher en toute sécurité les données cryptées

Ce guide décrit les techniques cruciales pour rechercher en toute sécurité les champs de base de données cryptés, équilibrant la protection des données avec des capacités de requête efficaces. Nous explorerons les meilleures pratiques et les pièges à éviter.

• Encryption non déterministe: Utilisez des méthodes de cryptage qui produisent des textes chiffrés uniques pour chaque message, même avec la même clé. Cela empêche les modèles d'émerger et protège contre les attaques qui exploitent les similitudes de texte chiffré. Les exemples incluent des schémas de chiffrement authentifiés comme XSALSA20-POLY1305 ou XCHACHA20-POLY1305.

• Indexation aveugle: Créez un index distinct contenant des hachages à clé des données en texte en clair. Cela permet une recherche efficace sans décrypter toute la base de données. Utilisez des fonctions de dérivation de clés fortes comme Argon2 pour générer ces hachages, en veillant à ce qu'ils soient coûteux en calcul pour les incendies inverses.

• Évitez les méthodes d'insécurité: Évitez les modes de chiffrement vulnérables comme la BCE ou les techniques expérimentales comme le cryptage homomorphe, qui ne sont souvent pas suffisamment sécurisés pour les environnements de production.

• Encryption authentifiée: Priorisez les schémas de chiffrement authentifiés qui fournissent à la fois la confidentialité et l'intégrité des données, la sauvegarde contre les modifications non autorisées.

• Index multiples: Pour les requêtes complexes, créez plusieurs index aveugles adaptés à différents critères de recherche. Cela permet des capacités de recherche plus flexibles sans compromettre la sécurité.

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De nombreuses organisations se débattent avec en toute sécurité des données tout en conservant la capacité de les rechercher efficacement. Ce guide offre une solution pratique, évitant les pièges courants.

résoudre le défi du chiffrement consultable

Considérons un système stockant des informations sensibles comme les numéros de sécurité sociale (SSN). Les réglementations obligent le chiffrement, mais une fonctionnalité de recherche efficace est également nécessaire. Examinons les approches erronées et une solution robuste.

Approches insécurité:

• cryptage non randomisé (par exemple, mode ECB): L'utilisation de méthodes de chiffrement déterministes crée des modèles de texte chiffré prévisibles, une sécurité compromettant.

• Techniques expérimentales (par exemple, cryptage homomorphe): Bien que prometteurs, de nombreuses méthodes expérimentales ne sont pas encore suffisamment matures pour une utilisation en production et peuvent introduire des vulnérabilités imprévues.

• Décripteur de chaque ligne: Cette approche est incroyablement inefficace et vulnérable aux attaques de déni de service.

La solution sécurisée: indexation aveugle avec cryptage authentifié

L'approche recommandée combine le cryptage authentifié (par exemple, XSALSA20-POLY1305) avec l'indexation aveugle:

1. Données de crypte: Utilisez un schéma de cryptage fort et authentifié pour chiffrer les données sensibles.

2. Créez un index aveugle: Stockez un hachage à clé (par exemple, en utilisant Argon2) du texte en clair dans une colonne de base de données distincte. Cet index permet la recherche sans décrypter les données principales.

3. Interroger l'index: Les requêtes de recherche fonctionnent sur l'index aveugle, récupérant les correspondances potentielles. L'application décrypte ensuite uniquement les enregistrements correspondants.

Exemple d'implémentation (conceptuel):

<code class="language-sql">CREATE TABLE users (
    userid SERIAL PRIMARY KEY,
    ssn TEXT,  -- Encrypted SSN
    ssn_index TEXT  -- Blind index of SSN
);</code>

Considérations et limitations de sécurité:

• Gestion des clés: Gérer en toute sécurité les clés de chiffrement et d'indexation, en veillant à ce qu'ils ne soient pas accessibles au serveur de base de données.

• Conception d'index: Concevoir soigneusement les index pour équilibrer les capacités de recherche et les fuites d'informations. Plusieurs index peuvent être nécessaires pour les requêtes complexes.

• Fuise des métadonnées: Bien que cette approche protège contre le décryptage non autorisé, il pourrait révéler des métadonnées (par exemple, l'existence d'entrées en double).

TECHNIQUES AVANCES: Filtres de recherche floue et de floraison

Pour les besoins de recherche plus complexes (correspondances partielles, etc.), envisagez d'utiliser plusieurs index ou filtres de floraison pour améliorer l'efficacité tout en maintenant la sécurité.

Conclusion

La recherche sécurisée des données cryptées est réalisable avec une planification minutieuse et l'utilisation de techniques cryptographiques modernes. En utilisant un chiffrement authentifié et une indexation aveugle, les organisations peuvent équilibrer la protection des données et les capacités de requête efficaces. N'oubliez pas de toujours considérer votre modèle de menace spécifique et de choisir des mesures de sécurité appropriées.

Questions fréquemment posées (FAQ)

La section FAQ de l'article d'origine est omise ici en raison de contraintes de longueur, mais les informations fournies ci-dessus traitent déjà la plupart des points soulevés dans ces FAQ.

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